KR20060049201A - Polarizing Beam Splitter and Liquid Crystal Projector Device - Google Patents

Abstract

Translated fromKorean

편광 분리 특성이 좋은 편광 빔 분할기를 제공하는 것이다.It is to provide a polarizing beam splitter having good polarization separation characteristics.

기둥 모양체의 측면으로서 광의 입사면 또는 출사면으로 이루어지는 제 1 및 제 2의 단면과, 대향면을 가지는 제 1 및 제 2의 유리 프리즘과, 유리 기판의 한쪽 면에 금속 격자가 형성되어 이루어지는 와이어 그리드 편광 분리 소자를 가지고, 와이어 그리드 편광 분리 소자는 금속 격자가 형성되어 있지 않은 쪽의 면이, 제 1의 유리 프리즘의 대향면에 고착된다. 그리고, 제 2의 유리 프리즘은 그 대향면이 공기층을 형성하는 상태로, 와이어 그리드 편광 분리 소자가 고착된 제 1의 유리 프리즘의 상기 대향면에 대향하여 배치되도록 한다. 즉, 금속 격자측은 제 2의 유리 프리즘 측에 접촉하지 않게 된다.A wire grid in which a metal lattice is formed on one side of a glass substrate as a side surface of the columnar body, the first and second end surfaces of which the light enters or exits, the first and second glass prisms having opposing surfaces, and one side of the glass substrate. The surface of the side where the metal grid is not formed is fixed to the opposing surface of a 1st glass prism which has a polarization splitting element, and a wire grid polarization splitting element. The second glass prism is arranged such that the opposite surface of the first glass prism to which the wire grid polarization splitting element is fixed is disposed to face the opposite surface to form an air layer. In other words, the metal lattice side is not in contact with the second glass prism side.

Description

Translated fromKorean

편광 빔 분할기 및 액정 투사기 장치{Polarization beam splitter and liquid crystal projector apparatus}Polarization beam splitter and liquid crystal projector apparatus

도 1은 본 발명의 실시의 형태의 편광 빔 분할기의 기본 구조의 설명도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is explanatory drawing of the basic structure of the polarizing beam splitter of embodiment of this invention.

도 2는 실시의 형태의 편광 빔 분할기의 편광 분리 동작의 설명도이다.2 is an explanatory diagram of a polarization separation operation of the polarization beam splitter of the embodiment.

도 3은 실시의 형태의 편광 빔 분할기의 구조의 설명도이다.It is explanatory drawing of the structure of the polarizing beam splitter of embodiment.

도 4는 실시의 형태의 편광 빔 분할기의 구조의 다른 예의 설명도이다.It is explanatory drawing of the other example of the structure of the polarizing beam splitter of embodiment.

도 5는 실시의 형태의 편광 빔 분할기의 유리 프리즘 형상의 다른 예의 설명도이다.It is explanatory drawing of the other example of the glass prism shape of the polarizing beam splitter of embodiment.

도 6은 실시의 형태의 2개의 와이어 그리드 편광 분리 소자를 이용한 편광 빔 분할기의 설명도이다.6 is an explanatory diagram of a polarizing beam splitter using two wire grid polarization splitting elements of an embodiment.

도 7은 실시의 형태의 액정 투사기 장치의 광학계 예의 설명도이다.7 is an explanatory diagram of an example of an optical system of the liquid crystal projector apparatus of the embodiment.

도 8은 실시의 형태의 액정 투사기 장치의 광학계 예의 설명도이다.8 is an explanatory diagram of an example of an optical system of the liquid crystal projector apparatus of the embodiment.

도 9는 실시의 형태의 액정 투사기 장치의 광학계 예의 설명도이다.9 is an explanatory diagram of an example of an optical system of the liquid crystal projector apparatus of the embodiment.

도 10은 실시의 형태의 액정 투사기 장치의 광학계 예의 설명도이다.10 is an explanatory diagram of an example of an optical system of the liquid crystal projector apparatus of the embodiment.

도 11은 와이어 그리드 편광 분리 소자의 설명도이다.11 is an explanatory diagram of a wire grid polarization splitting element.

도 12는 종래의 액정 투사기 장치의 광학계의 설명도이다.It is explanatory drawing of the optical system of the conventional liquid crystal projector device.

*부호에 대한 설명* Description of the sign

1, 1R, 1G, 1B. 편광 빔 분할기2, 3. 유리 프리즘1, 1R, 1G, 1B. Polarizing beam splitter 2, 3. glass prism

4. 와이어 그리드 편광 분리 소자4a. 금속 격자 구조면4. Wire gridpolarization separating element 4a. Metal grid structure

6. 에어갭7. 고정 플레이트6. Air gap 7. Fixed plate

8. 스페이서13, 13R, 13G, 13B. 반사형 액정 패널8.Spacers 13, 13R, 13G, 13B. Reflective Liquid Crystal Panel

14. 투영 렌즈15. 색합성 프리즘14.Projection Lens 15. Color Synthesis Prism

16, 17. 다이크로익 미러16, 17. Dichroic Mirror

본 발명은 입사광을 직교하는 2개의 직선 편광으로 나누고, 1개의 편광은 투과하여 출사하고, 또 하나의 편광은 반사시키는 것으로 편광 분리를 실시하며, 편광 빔 분할기 및 이 편광 빔 분할기 이용한 액정 투사기 장치에 관한 것이다.The present invention divides incident light into two orthogonal linearly polarized light, transmits one polarized light and emits it, and reflects another polarized light to perform polarized light separation, and to a polarizing beam splitter and a liquid crystal projector using the polarizing beam splitter. It is about.

[특허 문헌 1]특개 2003－131212호 공보[Patent Document 1] Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-131212

반사형 액정 패널을 이용한 반사형 액정 투사기 장치에서는, 액정 패널의 광의 입사부와 출사부가 동일하기 때문에, 편광 빔 분할기 등으로 편광 분리를 실시하는 것이 필요하다.In the reflection type liquid crystal projector device using the reflection type liquid crystal panel, since the incidence part and the exit part of the light of the liquid crystal panel are the same, it is necessary to perform polarization separation with a polarization beam splitter or the like.

도 12a에 반사형 액정 투사기 장치의 기본 광학계를 도시한다.12A shows a basic optical system of the reflection type liquid crystal projector device.

광원(방전 램프)(102)으로부터 출사되는 광은 반사경(106)에 의해 집광되고, 대략 평행광의 광속으로 이루어진다. 그리고, 조명 광학계(103) 및 편광 분리 소자로서의 편광 빔 분할기(101)를 거쳐서 반사형 액정 패널(104)에 집광 조명한 다.Light emitted from the light source (discharge lamp) 102 is collected by thereflector 106 and consists of a light beam of approximately parallel light. Then, the light is focused on the reflectiveliquid crystal panel 104 via the illuminationoptical system 103 and thepolarization beam splitter 101 as a polarization splitting element.

반사형 액정 패널(104)의 앞에 배치되는 편광 빔 분할기(101)는 도 12b에 도시된 바와 같이, S편광(편광 빔 분할기의 편광 분리면에 대하여)을 반사하고, P편광을 투과시킨다. 따라서, 도 12a의 경우, P편광 성분이 반사형 액정 패널(104)에 입사하게 된다.Thepolarization beam splitter 101 disposed in front of the reflectiveliquid crystal panel 104 reflects S polarized light (with respect to the polarization splitting surface of the polarized beam splitter) and transmits P polarized light, as shown in FIG. 12B. Therefore, in the case of FIG. 12A, the P polarization component is incident on the reflectiveliquid crystal panel 104.

반사형 액정 패널(104)에는 영상 신호(Sｖ)가 인가된다. 인가되는 영상 신호(Sｖ)에 따라, 반사형 액정 패널(104)은 내부의 액정에 전계를 인가한다. 액정 분자의 배열은 인가 전계에 의해 변화한다. 이 액정 분자의 배열에 의해, 선광성(旋光性) 때문에, 입사광은 편광 회전하여 출사된다.The image signal S ′ is applied to the reflectiveliquid crystal panel 104. According to the applied image signal S \, the reflectiveliquid crystal panel 104 applies an electric field to the liquid crystal therein. The arrangement of the liquid crystal molecules changes with the applied electric field. Due to the linearity, the incident light is rotated by polarization and emitted by the arrangement of the liquid crystal molecules.

이 패널 출사광은 영상 신호(Sｖ)에 따른 광학상으로 되지만, 재차 편광 빔 분할기(101)로 입사한다. 반사형 액정 패널(104)에 의해, 편광의 진동 방향이 회전된 S편광(편광 빔 분할기의 편광 분리면에 대하여)만이 편광 빔 분할기(104)의 편광 분리면에서 반사하고, 투영 렌즈(105)로 향한다.This panel exiting light becomes an optical image according to the video signal S ', but again enters thepolarization beam splitter 101. By the reflectiveliquid crystal panel 104, only the S-polarized light (with respect to the polarization separation plane of the polarization beam splitter) in which the oscillation direction of polarization is rotated is reflected on the polarization separation plane of thepolarization beam splitter 104, and theprojection lens 105 Headed to.

투영 렌즈(105)는 반사형 액정 패널(104)로 형성되는 광학상을 투영 출력한다. 이것에 의해 영상이 투영 표시된다.The projection lens 105 projects and outputs an optical image formed of the reflectiveliquid crystal panel 104. This projects and displays an image.

여기서 편광 빔 분할기(101), 삼각기둥의 유리 프리즘을 대응하게 한 것이다. 대응면에는, 다층의 광학 박막이 증착되어 적층되고 있고, 편광 분리를 실시한다 .Here, the polarizingbeam splitter 101 and the triangular prism glass prism are corresponded. On the corresponding surface, multilayer optical thin films are deposited and laminated, and polarization separation is performed.

그런데 이와 같은, 유리 프리즘을 이용한 편광 빔 분할기는 편광 분리 특성 (P편광과 S편광의 투과·혹은 반사의 소광비(消光比)) 좋게 하는데에는 , F 넘버의 큰 광, 즉 평행광에 가까운 광을 입사시킬 필요가 있다.However, such a polarizing beam splitter using a glass prism has a good polarization separation characteristic (the extinction ratio of the transmission and / or reflection of P-polarized light and S-polarized light). It is necessary to make it incident.

그래서, 편광 분리 특성을 향상시키는 제안이 여러 가지 되어오고 있지만, 그 안의 하나로서 상기 특허 문헌 1에 기재되어 나타낸 바와 같이, 와이어 그리드(wire grid)를 이용한 편광 분리 소자를 삼각기둥 유리 프리즘으로 사이에 두는 구조가 있다.Therefore, various proposals for improving polarization separation characteristics have been made, but as one of them, as described inPatent Document 1, the polarization separation element using a wire grid is sandwiched between triangular prism glass prisms. There is a structure to put.

와이어 그리드 편광 분리 소자의 구조를 도 11a 및 도 11b에 도시한다.The structure of the wire grid polarization splitting element is shown in Figs. 11A and 11B.

와이어 그리드 편광 분리 소자(4)는 유리 기판(4b)의 한쪽 면(4a)(금속 격자 구조면(4a))에, 알루미늄 등의 금속으로 평행한 줄무늬 모양의 금속 격자(4c)를 형성한 것이다.The wire gridpolarization splitting element 4 is formed by forming astripe metal grid 4c parallel to a metal such as aluminum on onesurface 4a (metalgrid structure surface 4a) of theglass substrate 4b. .

도시한 바와 같이, 금속 격자(4c)를 형성하는 개개의 금속 스트라이프(stripe)의 폭을 w, 높이를 h로 하고, 또 격자의 형성 주기(피치(pitch))를 p로 했을 때, 입사광의 파장에 대하여 약 1／5 이하의 충분히 작은 주기(p)로 금속 격자(4c)를 형성하면, 주기 방향과 수직에 진동하는 전계 성분의 광은 반사하고, 또 평행으로 진동하는 전계 성분의 광은 투과하여, 거의 광흡수가 없고, 효율적으로 편광 분리할 수 있다.As shown, when the width of each metal stripe forming themetal lattice 4c is w, the height is h, and the lattice formation period (pitch) is p, When themetal lattice 4c is formed at a sufficiently small period p of about 1/5 or less with respect to the wavelength, the light of the electric field component oscillating perpendicular to the periodic direction is reflected, and the light of the electric field component oscillating in parallel is It transmits, there is almost no light absorption, and polarization separation can be performed efficiently.

이 때문에 도 11c에 도시된 바와 같이, 자연광이 어떤 입사각으로 입사했을 때, 반사하는 광은 와이어 그리드 편광 분리 소자(4)의 입사면에 대하여 S편광, 투과하는 광은 상기 입사면에 대하여 P편광으로 이루어진다.For this reason, as shown in Fig. 11C, when natural light is incident at a certain incident angle, the reflected light is S-polarized with respect to the incident surface of the wire gridpolarization splitting element 4, and the transmitted light is P-polarized with respect to the incident surface. Is done.

이와 같은 와이어 그리드 편광 분리 소자(4)는 편광 분리 특성이 좋고, 또 입사각에 대하여 분광 투과율의 변화가 작다고 하는 이점을 가지는 것이 알려져 있 다.It is known that such a wire gridpolarization splitting element 4 has the advantage that the polarization splitting characteristic is good and the change in the spectral transmittance with respect to the incident angle is small.

상기 특허 문헌 1에 기재된 편광 분리 소자는 삼각기둥의 유리 프리즘에 와이어 그리드 편광 분리 소자를 사이에 두는 것으로, 편광 분리 특성이 좋은 편광 빔 분할기를 구성하는 것이 기재되어 있다.The polarization splitting device described inPatent Document 1 discloses a polarizing beam splitter having good polarization splitting characteristics by sandwiching a wire grid polarizing splitting element between a triangular prism and a glass prism.

그렇지만, 상기 특허 문헌 1의 편광 빔 분할기에는, 이하와 같은 문제가 있다 .However, the polarizing beam splitter ofPatent Document 1 has the following problems.

우선, 소기의 편광 분리 성능을 내는 것이 곤란하다는 것을 들 수 있다.First, it is mentioned that it is difficult to give a desired polarization separation performance.

상기 특허 문헌 1의 기재에 의하면, 와이어 그리드 편광 분리 소자를 삼각기둥 프리즘에 접착하여 사이에 두는 것으로, 일체화된다. 그런데 와이어 그리드 편광 분리 소자는 상기와 같이 미소한 금속에 평행으로 줄무늬의 금속 격자(4c)를 형성한 것이다. 금속 격자(4c)의 높이는 100 ~ 200 nm정도로, 금속 격자(4c)의 폭은 50 ~ 100 nm정도이다 .According to the description ofPatent Document 1, the wire grid polarization splitting element is bonded to a triangular prism so as to be integrated therebetween. By the way, the wire grid polarization splitting element forms astripe metal lattice 4c in parallel with the fine metal as described above. The height of themetal lattice 4c is about 100 to 200 nm, and the width of themetal lattice 4c is about 50 to 100 nm.

이러한 금속 격자가 형성된 면에 삼각기둥 프리즘을 접착하면, 접착제에 의해, 격자가 파괴되어 버리고, 소망하는 편광 분리 성능이 발휘되지 않는 것이 많다.When a triangular prism is adhere | attached on the surface in which such a metal lattice was formed, in many cases, a lattice will be destroyed by an adhesive agent and a desired polarization separation performance will not be exhibited.

또, 금속 격자가 파괴되지 않았다고 해도, 다음과 같은 문제가 있다.In addition, even if the metal lattice is not destroyed, there are the following problems.

와이어 그리드 기판의 반대측, 즉 금속 격자면측은, 굴절률이 1이 아니면 소망한 성능이 발휘하기 어렵다. 굴절률 1은 공기이기 때문에, 삼각기둥 프리즘에 끼워 접착하는 것은, 충분한 성능이 발휘되지 않는다.If the refractive index is not 1, the opposite side of the wire grid substrate, that is, the metal lattice surface side, is unlikely to exhibit the desired performance. Since therefractive index 1 is air, sufficient performance is not exhibited by sticking on a triangular prism.

이상, 와이어 그리드 편광 분리 소자를 이용한 편광 빔 분할기로서, 상기 문제를 해소하고, 고성능인 편광 빔 분할기를 제공하는 것 및 그 편광 빔 분할기를 이용하여 고성능인 액정 투사기 장치를 실현하는 것이 요망되고 있다.As described above, it is desired to solve the above problems as a polarization beam splitter using a wire grid polarization splitting element, to provide a high performance polarization beam splitter, and to realize a high performance liquid crystal projector using the polarization beam splitter.

본 발명의 일실시의 형태인 편광 빔 분할기는 기둥 모양체의 측면으로서, 광의 입사면 또는 출사면으로 이루어지는 제 1 및 제 2의 단면과, 대향면을 가지는 제 1의 유리 프리즘과, 기둥 모양체의 측면으로서, 광의 입사면 또는 출사면으로 이루어진 제 1 및 제 2의 단면과, 대향면을 가지는 제 2의 유리 프리즘과, 유리 기판의 한쪽의 면에 금속 격자가 형성되어 이루어지는 와이어 그리드 편광 분리 소자를 가진다. 그리고, 상기 와이어 그리드 편광 분리 소자는, 상기 유리 기판의 상기 금속 격자가 형성되어 있지 않은 쪽의 면이, 상기 제 1의 유리 프리즘의 상기 대향면에 고착되고, 상기 제 2의 유리 프리즘은, 그 대향면이, 공기층을 형성하는 상태로, 상기 와이어 그리드 편광 분리 소자가 고착된 상기 제 1의 유리 프리즘의 상기 대향면에 대향하도록 배치되어 이루어진다.The polarizing beam splitter according to the embodiment of the present invention is a side surface of a columnar body, which includes first and second cross sections formed of an incident surface or an exit surface of light, a first glass prism having an opposing surface, and a side surface of the columnar body. It has a 1st and 2nd cross section which consists of an incident surface or an emitting surface of light, the 2nd glass prism which has an opposing surface, and the wire grid polarization splitting element in which the metal grating is formed in one surface of a glass substrate. . And as for the said wire grid polarization splitting element, the surface in which the said metal grating | lattice of the said glass substrate is not formed is stuck to the said opposing surface of the said 1st glass prism, and the said 2nd glass prism is the The opposing surface is disposed so as to face the opposing surface of the first glass prism to which the wire grid polarization splitting element is fixed, in a state of forming an air layer.

또 상기 제 1 및 제 2의 유리 프리즘은, 그 기둥 모양체의 상면과 하면이 고정 플레이트에 고착되는 것으로, 상기 대향면끼리가 상기 공기층을 형성하면서 고정 배치되는 구조를 실현한다.In the first and second glass prisms, the upper surface and the lower surface of the columnar body are fixed to the fixing plate, thereby realizing a structure in which the opposing surfaces are fixedly arranged while forming the air layer.

혹은, 상기 제 1 및 제 2의 유리 프리즘은, 상기 대향면의 단부 혹은 상기 대향면에 고착된 상기 와이어 그리드 편광 분리 소자의 단부가 스페이서(spacer)에 고착되는 것으로, 상기 대향면끼리가 상기 공기층을 형성하면서 고정 배치되는 구 조를 실현한다.Alternatively, in the first and second glass prisms, an end portion of the opposing surface or an end portion of the wire grid polarization splitting element fixed to the opposing surface is fixed to a spacer, and the opposing surfaces are the air layer. It achieves a structure that is fixedly arranged while forming a.

또, 유리 기판의 한쪽 면에 금속 격자가 형성되어 이루어지는 제 2의 와이어 그리드 편광 분리 소자를 또한 구비하고, 상기 제 2의 와이어 그리드 편광 분리 소자는, 상기 유리 기판의 상기 금속 격자가 형성되어 있지 않은 쪽의 면이, 상기 제 2의 유리 프리즘의 상기 대향면에 고착된다.In addition, a second wire grid polarization splitting element in which a metal lattice is formed on one surface of the glass substrate is further provided, and the second wire grid polarization splitting element is not provided with the metal lattice of the glass substrate. The side of the side is fixed to the opposing surface of the second glass prism.

본 발명의 일실시의 형태인 액정 투사기 장치는, 광원과 영상 신호에 따라 광학상을 형성하는 반사형 액정 패널과, 투영 렌즈와, 상기 광원으로부터 소정의 광경로로 유도된 광을 편광 분리하여 상기 반사형 액정 소자에 유도하고, 또 상기 반사형 액정 소자에서 반사된 광을 편광 분리하여 상기 투영 렌즈 측으로 유도되는 편광 빔 분할기를 구비한다. 그리고, 상기 편광 빔 분할기는, 기둥 모양체의 측면으로서, 광의 입사면 또는 출사면으로 이루어지는 제 1 및 제 2의 단면과, 대향면을 가지는 제 1의 유리 프리즘과, 기둥 모양체의 측면으로서, 광의 입사면 또는 출사면으로 이루어지는 제 1 및 제 2의 단면과, 대향면을 가지는 제 2의 유리 프리즘과, 유리 기판의 한쪽 면에 금속 격자가 형성되어 이루어지는 와이어 그리드 편광 분리 소자를 가지고, 상기 와이어 그리드 편광 분리 소자는, 상기 유리 기판의 상기 금속 격자가 형성되어 있지 않은 쪽의 면이, 상기 제 1의 유리 프리즘의 상기 대향면에 고착되고, 상기 제 2의 유리 프리즘은, 그 대향면이, 공기층을 형성하는 상태로, 상기 와이어 그리드 편광 분리 소자가 고착된 상기 제 1의 유리 프리즘의 상기 대향면에 대향하도록 배치되어 이루어진다.A liquid crystal projector device according to one embodiment of the present invention comprises a reflective liquid crystal panel that forms an optical image in accordance with a light source and an image signal, a projection lens, and polarized light separation of light guided by a predetermined optical path from the light source. And a polarizing beam splitter which is guided to the reflective liquid crystal device and is directed to the projection lens side by polarizing separation of the light reflected by the reflective liquid crystal device. The polarizing beam splitter includes, as side surfaces of the columnar body, first and second end surfaces formed of the incident surface or the exit surface of the light, a first glass prism having an opposing surface, and a side surface of the columnar body. And a wire grid polarized light separating element in which a metal lattice is formed on one surface of a glass substrate, and a second glass prism having an opposing surface, and a first and a second cross section composed of a plane or an emission plane. In the separation element, the surface of the glass substrate on which the metal lattice is not formed is fixed to the opposing surface of the first glass prism, and the opposing surface of the second glass prism is an air layer. In the forming state, the wire grid polarization splitting element is disposed so as to face the opposing surface of the first glass prism to which it is fixed.

또, 상기 소정의 광경로로서, 상기 광원으로부터의 백색광을, R광, G광, B광 으로 분리하는 분리 광학 수단을 구비한다. 상기 반사형 액정 패널로서 R, G, B 각 색의 영상 신호에 따라 광학상을 형성하는 제 1, 제 2 및 제 3의 반사형 액정 패널을 구비한다. 상기 편광 빔 분할기로서, 상기 분리 광학 수단으로 분리된 R광, G광, B광 및 상기 제 1, 제 2 및 제 3의 반사형 액정 패널에 각각 대응하는 제 1, 제 2 및 제 3의 편광 빔 분할기를 구비한다. 또한, 상기 제 1, 제 2 및 제 3의 반사형 액정 패널에서 반사되고, 상기 제 1, 제 2 및 제 3의 편광 빔 분할기에서 편광 분리된 R, G, B 각 색의 광을 합성하여 상기 투영 렌즈로 유도되는 광합성 수단을 구비하는 것으로 칼라 표시를 실시하는 액정 투사기 장치를 구성한다.Further, as the predetermined light path, separation optical means for separating white light from the light source into R light, G light, and B light is provided. The said reflective liquid crystal panel is provided with the 1st, 2nd, and 3rd reflective liquid crystal panel which forms an optical image according to the image signal of each of R, G, and B colors. As said polarizing beam splitter, first, second and third polarized light corresponding to R light, G light, B light and said first, second and third reflective liquid crystal panels respectively separated by said separating optical means; And a beam splitter. In addition, the light of each of R, G, and B colors reflected by the first, second and third reflective liquid crystal panels and polarized and separated by the first, second and third polarization beam splitters may be synthesized. By providing photosynthesis means guided to the projection lens, a liquid crystal projector device for color display is constituted.

이러한 액정 투사기 장치에 있어서, 편광 빔 분할기는, 상기 제 1 및 제 2의 유리 프리즘이, 그 기둥 모양체의 상면과 하면이 고정 플레이트에 고착되는 것으로, 상기 대향면끼리가 상기 공기층을 형성하면서 고정 배치된다.In such a liquid crystal projector apparatus, the polarizing beam splitter is configured such that the upper and lower surfaces of the first and second glass prisms are fixed to the fixing plate, and the opposing surfaces are fixed while the air layers are formed. do.

혹은, 상기 편광 빔 분할기에 있어서의 상기 제 1 및 제 2의 유리 프리즘은, 상기 대향면의 단부 혹은 상기 대향면에 고착된 상기 와이어 그리드 편광 분리 소자의 단부가 스페이서에 고착되는 것으로, 상기 대향면끼리가 상기 공기층을 형성하면서 고정 배치된다.Alternatively, in the first and second glass prisms in the polarizing beam splitter, an end of the opposing surface or an end of the wire grid polarization splitting element fixed to the opposing surface is fixed to a spacer. The two are fixedly arranged while forming the air layer.

또 상기 편광 빔 분할기는, 유리 기판의 한쪽 면에 금속 격자가 형성되어 이루어지는 제 2의 와이어 그리드 편광 분리 소자를 또한 구비하고, 상기 제 2의 와이어 그리드 편광 분리 소자는, 상기 유리 기판의 상기 금속 격자가 형성되어 있지 않은 쪽의 면이, 상기 제 2의 유리 프리즘의 상기 대향면에 고착된다.The polarizing beam splitter further includes a second wire grid polarization splitting element in which a metal lattice is formed on one surface of the glass substrate, and the second wire grid polarization splitting element is the metal lattice of the glass substrate. The surface on which the side is not formed is fixed to the opposite surface of the second glass prism.

즉, 와이어 그리드 편광 분리 소자와 제 1 및 제 2의 유리 프리즘에 의해 편 광 빔 분할기를 구성하지만, 와이어 그리드 편광 분리 소자는, 그 유리 기판의 금속 격자가 형성되어 있지 않은 면이, 한쪽의 유리 프리즘에 고착된다. 그리고, 금속 격자측은 한쪽의 유리 프리즘 측에 대하여 공기층을 거쳐서 대향한다. 즉, 금속 격자측은 한쪽의 유리 프리즘 측에 접촉하지 않게 된다.That is, although the polarization beam splitter is constituted by the wire grid polarization splitting element and the first and second glass prisms, the surface of the wire grid polarization splitting element on which the metal lattice of the glass substrate is not formed is one glass. Sticks to the prism The metal lattice side faces one glass prism side via an air layer. In other words, the metal lattice side is not in contact with one glass prism side.

이하, 본 발명의 편광 빔 분할기 및 그것을 이용한 액정 투사기 장치의 각종 실시의 형태를 설명하고 있다.Hereinafter, various embodiments of the polarizing beam splitter of the present invention and the liquid crystal projector apparatus using the same are described.

＜편광 빔 분할기＞<Polarization beam splitter>

우선, 도 1, 도 2에서 실시의 형태의 편광 빔 분할기의 기본 구성을 설명한다.First, the basic structure of the polarizing beam splitter of embodiment of FIG. 1, FIG. 2 is demonstrated.

도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 본 예의 편광 빔 분할기(1)는 삼각기둥 형상의 유리 프리즘(2, 3)과, 와이어 그리드 편광 분리 소자(4)를 가지고 이루어진다.As shown in Figs. 1A and 1B, thepolarization beam splitter 1 of the present example comprises a triangular prism-shapedglass prism 2 and 3 and a wire gridpolarization splitting element 4.

유리 프리즘(2)은 그 삼각기둥 형상으로서 3개의 측면(2a, 2b, 2c)을 가지지만, 측면(2a, 2b)은 광학 경로상에 편광 빔 분할기(1)가 배치되었을 때에 입사면 또는 출사면으로 이루어지는 면이다.Theglass prism 2 has threesides 2a, 2b, and 2c as its triangular prism shape, but thesides 2a and 2b have an incident surface or exit when thepolarizing beam splitter 1 is disposed on the optical path. It is a surface consisting of cotton.

측면(2c)은 한쪽의 유리 프리즘(3)에 대향하는 대향면으로 이루어진다.Side 2c consists of an opposing surface which opposes oneglass prism 3.

유리 프리즘(3)도 동일하게 그 삼각기둥 형상으로서 3개의 측면(3a, 3b, 3c)을 가지지만, 측면(3a, 3b)은 광학 경로상에 편광 빔 분할기(1)가 배치되었을 때에 입사면 또는 출사면으로 이루어지고, 측면(3c)은 유리 프리즘(2)에 대향하는 대향면으로 이루어진다.Theglass prism 3 similarly has threesides 3a, 3b, and 3c as its triangular prism shape, but thesides 3a and 3b have an incident surface when thepolarizing beam splitter 1 is disposed on the optical path. Or it consists of an exit surface, and theside surface 3c consists of the opposing surface which opposes theglass prism 2.

이하, 설명상, 측면(2a, 2b, 3a, 3b)은 형성되는 광로에 따라 입사면 또는 출사면으로 불리고, 측면(2c, 3 c)은 대향면으로 불린다.In the following description, the side surfaces 2a, 2b, 3a, and 3b are referred to as entrance or exit surfaces according to the optical paths formed, and the side surfaces 2c and 3c are called opposing surfaces.

와이어 그리드 편광 분리 소자(4)는 먼저 도 11에서 상술한 구조이며, 즉 유리 기판(4b)의 한쪽 면에 금속 격자(4c)가 소정 피치로 설치되고, 금속 격자 구조면(4a)이 형성되는 구조로 이루어진다.The wire gridpolarization splitting element 4 has the structure described above with reference to FIG. 11, that is, themetal lattice 4c is provided on one side of theglass substrate 4b at a predetermined pitch, and the metallattice structure surface 4a is formed. Made of structure.

그리고, 도 1에 도시된 바와 같이, 편광 빔 분할기(1)는 2개의 삼각기둥의 유리 프리즘(2, 3)의 사이에 와이어 그리드 와이어 그리드 편광 분리 소자(4)를 배치한다.1, thepolarization beam splitter 1 arranges the wire grid wire gridpolarization splitting element 4 between two triangularprism glass prisms 2 and 3.

이 때, 와이어 그리드 편광 분리 소자(4)의 유리 기판(4b)은 접착제에 의해 유리 프리즘(2)의 대향면(2c)에 접착 고정된다.At this time, theglass substrate 4b of the wire gridpolarization splitting element 4 is adhesively fixed to the opposingsurface 2c of theglass prism 2 by an adhesive.

한편, 와이어 그리드 편광 분리 소자(4)의 금속 격자 구조면(4a)은 다른 쪽의 유리 프리즘(3)의 대향면(3c)에 대하여, 에어갭(공기층)(6)을 거쳐서 대향하는 상태로 이루어진다. 즉, 금속 격자 구조면(4a)측은 접착되지 않는다.On the other hand, the metallattice structure surface 4a of the wire gridpolarization splitting element 4 faces the opposingsurface 3c of theother glass prism 3 via an air gap (air layer) 6. Is done. That is, the metallattice structure surface 4a side is not bonded.

이와 같이 유리 프리즘(2, 3)간에 에어갭(6)과 와이어 그리드 편광 분리 소자(4)가 배치된 편광 빔 분할기(1)의 동작을 도 2에서 설명한다.The operation of thepolarization beam splitter 1 in which theair gap 6 and the wire gridpolarization splitting element 4 are disposed between theglass prisms 2 and 3 is described in FIG. 2.

도 2a에 도시된 바와 같이, 유리 프리즘(2)의 입사면(2a)으로부터 광이 입사된다고 한다. 입사광은 P편광과 S편광을 가진다.As shown in FIG. 2A, it is assumed that light is incident from theincident surface 2a of theglass prism 2. Incident light has P polarization and S polarization.

입사광은 우선, 유리 프리즘(2)에 입사하고, 다음에, 유리 프리즘(2)과 와이어 그리드 편광 분리 소자(4)의 접착면에 입사한다. 다음에, 와이어 그리드 편광 분리 소자(4)의 금속 격자 구조면(4a)에 광이 입사하지만, 금속 격자 구조면 (4a)에 대하여 S편광은 반사하고, P편광은 투과한다.The incident light first enters theglass prism 2, and then enters the adhesive surface of theglass prism 2 and the wire gridpolarization splitting element 4. Next, although light enters the metallattice structure surface 4a of the wire gridpolarization splitting element 4, S-polarized light is reflected and P-polarized light is transmitted to the metal latticestructural surface 4a.

그 후, 도 2b에 도시된 바와 같이, S편광은 다시 유리 프리즘(2)에 들어가고, 출사면(2b)에서 출사된다. 한쪽 P편광은 에어갭(6)에 입사한 후, 다른 쪽의 유리 프리즘(3)에 들어간다. 그리고 유리 프리즘(3)에 입사 후, 이것을 투과하고, 출사면(3a)에서 출사된다.Thereafter, as shown in FIG. 2B, the S-polarized light enters theglass prism 2 again and exits from theexit surface 2b. One P-polarized light enters theair gap 6 and then enters theother glass prism 3. And after entering into theglass prism 3, it permeate | transmits and exits from theemission surface 3a.

이러한 편광 빔 분할기(1)의 경우, 와이어 그리드 편광 분리 소자(4)가 유리 프리즘(2, 3)에 끼워지는 위치에 배치되지만, 금속 격자 구조면(4a)측은 에어갭(6)이 형성되는 구조로 이루어져서, 금속 격자 구조면(4a)을 접착제로 유리 프리즘(3)에 접착하지 않기 때문에, 금속 격자(4c)가 접착제에 의해 파괴되어 버리는 것이 일어나지 않는다. 또, 금속 격자 구조면(4a)측은 굴절률이 1인 에어갭(6)으로 이루어지기 때문에, 와이어 그리드 편광 분리 소자(4)로서의 본래의 편광 분리 성능을 발휘할 수 있다. 따라서, 고성능의 편광 빔 분할기를 실현할 수 있다.In the case of such apolarizing beam splitter 1, the wire gridpolarization splitting element 4 is disposed at a position to be fitted to theglass prisms 2 and 3, but theair gap 6 is formed on the metallattice structure surface 4a side. In the structure, since the metallattice structure surface 4a is not adhered to theglass prism 3 with an adhesive, themetal lattice 4c is not broken by the adhesive. In addition, since the metallattice structure surface 4a side is made of theair gap 6 having a refractive index of 1, the original polarization separation performance as the wire gridpolarization separation element 4 can be exhibited. Therefore, a high performance polarizing beam splitter can be realized.

도 1에서 설명한 바와 같이, 유리 프리즘(2, 3)의 사이에 에어갭(6)을 형성한 상태로 와이어 그리드 편광 분리 소자(4)를 배치하기 위한 구조예를 도 3, 도 4에서 설명한다.As illustrated in FIG. 1, structural examples for arranging the wire gridpolarization splitting element 4 with theair gap 6 formed between theglass prisms 2 and 3 will be described with reference to FIGS. 3 and 4. .

도 3은 고정 플레이트(7)를 이용하는 예이다.3 shows an example using the fixing plate 7.

도면과 같이, 유리 프리즘(2, 3)의 상면 및 하면을 고정 플레이트(7, 7)로 접착 고정된다.As shown in the figure, the upper and lower surfaces of theglass prisms 2 and 3 are adhesively fixed with the fixing plates 7 and 7.

이와 같이, 고정 플레이트(7, 7)로 유리 프리즘(2, 3)을 고정하는 것으로, 상기와 같이 에어갭(6)을 형성한 편광 빔 분할기(1)를 실현할 수 있다. 고정 플 레이트(7)의 사이즈나 형상은 한정되지 않고, 유리 프리즘(2, 3)의 상면 및 하면을 고정할 수 있는 것이면 좋다.As described above, by fixing theglass prisms 2 and 3 with the fixing plates 7 and 7, thepolarization beam splitter 1 in which theair gap 6 is formed as described above can be realized. The size and shape of the stationary plate 7 are not limited, and the upper and lower surfaces of theglass prisms 2 and 3 may be fixed.

도 4는 스페이서(8)를 이용하는 예이다.4 shows an example of using the spacer 8.

도면과 같이, 유리 프리즘(2)의 대향면(2c)상에 접착된 와이어 그리드 편광 분리 소자(4)의 금속 격자 구조면(4a)의 단부와 유리 프리즘(3)의 대향면(3c)의 단부를, 스페이서(8, 8)를 개재시키는 상태로 접착 고정한다.As shown in the figure, the end of the metallattice structure surface 4a of the wire gridpolarization separating element 4 adhered to the opposingsurface 2c of theglass prism 2 and the opposingsurface 3c of theglass prism 3. An end part is adhesively fixed in the state which interposes the spacers 8 and 8.

물론 스페이서(8)를 접착하는 단부란, 금속 격자 구조면(4a)상에서 광이 입사하지 않는 부위로 한다.Of course, the end portion to which the spacer 8 is bonded is a portion where light does not enter on the metallattice structure surface 4a.

스페이서(8)는 대향면(3c)에 대하여, 그 면의 4변상에서 둘러싸도록 형성하여도 좋고, 적어도 2변에 설치되어도 좋다.The spacer 8 may be formed so as to surround the opposingsurface 3c on four sides of the surface, or may be provided on at least two sides.

예를 들면, 이상의 도 3 또는 도 4와 같이 구성하는 것으로, 본 예의 빔 분할기(1)를 실현할 수 있다.For example, thebeam splitter 1 of the present example can be realized by configuring as shown in FIG. 3 or FIG. 4.

또한, 도 4와 같이 스페이서(8)를 이용한 후에, 또한, 유리 프리즘(2, 3)의 상면 및 하면을 고정 플레이트(7)로 고정하는 구조여도 좋다.Moreover, after using the spacer 8 like FIG. 4, the structure which fixes the upper surface and lower surface of theglass prism 2 and 3 with the fixing plate 7 may be sufficient.

도 5는 편광 빔 분할기(1)의 다른 구성예를 나타내고 있다.5 shows another configuration example of thepolarization beam splitter 1.

상기 도 1 ~ 도 4에 설명한 편광 빔 분할기(1)는 와이어 그리드 편광 분리 소자(4)의 금속 격자 구조면(4a)에의 입사각도가 45도로 되는 구조예로 설명하고 있었지만, 도 5에 도시된 바와 같이 입사각도가 45도로부터 벗어나는 구조도 고려할 수 있다.Although thepolarization beam splitter 1 described with reference to FIGS. 1 to 4 has been described as a structural example in which the incidence angle of the wire gridpolarization splitting element 4 to the metallattice structure surface 4a is 45 degrees, it is shown in FIG. As such, a structure in which the incident angle deviates from 45 degrees may be considered.

도 5a는 입사각(θ)이 45도보다 커지게 되는 구조예, 도 5(b)는 입사각(θ) 이 45도보다 작게 되는 구조예를 각각 나타내고 있다.5A shows a structural example in which the incident angle θ becomes larger than 45 degrees, and FIG. 5B shows a structural example in which the incident angle θ becomes smaller than 45 degrees.

즉, 유리 프리즘(2, 3)으로서의 삼각기둥의 단면 형상은 임의이며, 필요한 광로나 입사각을 형성하기 위해서 필요한 형상으로 이루어지면 좋다.That is, the cross-sectional shape of the triangular prism as theglass prisms 2 and 3 is arbitrary, and may be made into the shape necessary in order to form a required optical path and an incident angle.

또한, 와이어 그리드 편광 분리 소자(4)는 입사각도에 대하여 P／S분광 분리 특성이 대부분 변화하지 않는다고 하는 특성을 가지기 때문에, 편광 빔 분할기(1)에 요구되는 입사 광로, 출사 광로에 따라 유리 프리즘(2, 3)의 형상을 결정해도, 분리 특성이 악화되지 않는다.In addition, since the wire gridpolarization splitting element 4 has a characteristic that most of the P / S spectroscopic separation characteristics do not change with respect to the incident angle, the glass prism depends on the incident light path and the exiting light path required for thepolarization beam splitter 1. Even if the shape of (2, 3) is determined, separation characteristics do not deteriorate.

도 6은 와이어 그리드 편광 분리 소자(4)를 2개 설치한 구성예이다.6 is a configuration example in which two wire gridpolarization splitting elements 4 are provided.

즉, 도 6a에 도시된 바와 같이, 유리 프리즘(2)의 대향면(2c)에 와이어 그리드 편광 분리 소자(4)가 접착되는 것과 동시에, 유리 프리즘(3)의 대향면(3c)에도 와이어 그리드 편광 분리 소자(4)가 접착된다. 그리고, 상대하는 와이어 그리드 편광 분리 소자(4, 4)의 사이(금속 격자 구조면(4a), 4 a간)는 에어갭(6)이 형성된다.That is, as shown in FIG. 6A, the wire gridpolarization splitting element 4 is bonded to the opposingface 2c of theglass prism 2, and the wire grid is also applied to the opposingface 3c of theglass prism 3. Thepolarization splitting element 4 is bonded. Anair gap 6 is formed between the corresponding wire gridpolarization splitting elements 4 and 4 (between the metal lattice structure surfaces 4a and 4a).

이 때, 각 와이어 그리드 편광 분리 소자(4, 4)의 금속 격자(4c)의 홈 방향을 동일하게 한다 .At this time, the groove direction of themetal lattice 4c of each wire gridpolarization splitting element 4, 4 is made the same.

또한, 이 도 6a와 같은 배치의 편광 빔 분할기(1)도, 도 3과 같이 고정 플레이트(7)를 이용하거나, 도 4와 같이 스페이서(8)를 이용하는 것으로 실현될 수 있다.In addition, thepolarization beam splitter 1 having the arrangement as shown in FIG. 6A can also be realized by using the fixing plate 7 as shown in FIG. 3 or by using the spacer 8 as shown in FIG.

이 도 6a와 같이, 와이어 그리드 편광 분리 소자(4)를 2개 배치하는 것으로, 편광 분리 특성을 또한 향상시킬 수 있다. 즉, 도 6b에 도시된 바와 같이, 예를 들면 입사면(2a)으로부터 입사된 광은 우선, 유리 프리즘(2)에 접착된 와이어 그리드 편광 분리 소자(4)의 금속 격자 구조면(4a)에서 S편광이 반사되고, P편광이 투과되지만, 얼마 안되는 S편광 성분은 투과하여 버린다. 그 투과한 S편광 성분도, 다음에 유리 프리즘(3) 측에 접착된 와이어 그리드 편광 분리 소자(4)의 금속 격자 구조면(4a)으로 입사하기 때문에, 파선에서 나타낸 바와 같이 반사된다.As shown in FIG. 6A, by arranging two wire gridpolarization splitting elements 4, the polarization splitting characteristic can be further improved. That is, as shown in FIG. 6B, for example, light incident from theincident surface 2a is first applied at the metalgrid structure surface 4a of the wire gridpolarization splitting element 4 bonded to theglass prism 2. S-polarized light is reflected and P-polarized light is transmitted, but a few S-polarized light components are transmitted. The transmitted S-polarized component is also incident on the metallattice structure surface 4a of the wire gridpolarization separating element 4 adhered to theglass prism 3 side, and is reflected as indicated by the broken line.

즉, 2개의 와이어 그리드 편광 분리 소자(4, 4)에서 편광 선택을 2회 실시하는 것으로, 편광 분리 특성을 향상시킬 수 있다.That is, polarization separation characteristics can be improved by performing polarization selection twice in the two wire gridpolarization separation elements 4 and 4.

이상, 편광 빔 분할기(1)의 각종 구성예를 상술했지만, 실제의 구성예는 또한 다양하게 생각된다.As mentioned above, although the various structural examples of thepolarization beam splitter 1 were explained above, actual structural examples are also considered variously.

편광 빔 분할기(1)에 이용하는 와이어 그리드 편광 분리 소자(4)는 금속 격자(4c)의 주기를 120 nm이하, 금속 격자(4c)의 높이를 180 nm정도로 하는 것이 바람직하다.In the wire gridpolarization splitting element 4 used for thepolarization beam splitter 1, the period of themetal lattice 4c is preferably 120 nm or less and the height of themetal lattice 4c is about 180 nm.

또, 유리 프리즘(2, 3)은 반드시 삼각기둥 프리즘일 필요는 없다. 물론 , 삼각기둥이어도 모서리가 둥그스름하게 이루어진 것으로, 정확하게 삼각기둥이 아니게 되는 경우도 있고, 혹은 4각기둥 이상의 다각기둥 형상으로 되는 경우도 생각할 수 있다. 어디까지나, 편광 빔 분할기(1)에 요구되는 편광 광로 형성에 요구되는 형상으로 이루어지면 좋다.In addition, theglass prisms 2 and 3 need not necessarily be triangular prism. Of course, even if it is a triangular prism, the corners are rounded, and the triangular prism may not be exactly triangular prism, or it may be considered that the triangular prism is formed into a polygonal pillar or more. It should just be made in the shape required for formation of the polarization optical path required for thepolarization beam splitter 1 to the last.

또 유리 프리즘(2, 3)은 부재(部材) 유리의 광탄성 계수가 0.5×10^-8［cm²/N］ 이하이고, 유리의 복굴절의 영향을 받지 않는다.In addition, theglass prisms 2 and 3 have a photoelastic coefficient of 0.5 × 10⁻⁸ [cm² / N] or less of the member glass and are not affected by the birefringence of the glass.

또 유리 프리즘(2, 3)의 입사면／출사면(2a, 2b, 3a, 3b)에 계면반사를 감소시키기 위한 코팅을 실시하는 것 등도 생각할 수 있다.In addition, it is also conceivable to apply a coating for reducing interfacial reflection to the entrance /outgoing surfaces 2a, 2b, 3a, and 3b of theglass prisms 2 and 3.

＜반사형 액정 투사기 장치＞<Reflection type liquid crystal projector device>

연속하여, 상술해 온 편광 빔 분할기(1)를 이용한 반사형 액정 투사기 장치의 광학계의 구성예를 설명한다.Next, the structural example of the optical system of the reflection type liquid crystal projector device using the above-mentionedpolarizing beam splitter 1 is demonstrated.

도 7은 반사형 액정 패널(13)에 P편광이 입사하는 예로서 광학계의 기본 구성을 나타내고 있다. 편광 빔 분할기(1)는 유리 프리즘(2) 측에 와이어 그리드 편광 분리 소자(4)가 접착되어 있는 구조로 하고 있다.7 illustrates the basic configuration of an optical system as an example in which P-polarized light is incident on the reflectiveliquid crystal panel 13. Thepolarizing beam splitter 1 has a structure in which the wire gridpolarization splitting element 4 is bonded to theglass prism 2 side.

광원(방전 램프)(10)으로부터 출사되는 광은 반사경(11)에 의해 집광되고, 대략 평행광의 광속으로 이루어진다. 그리고, 조명 광학계(12)를 거쳐서 편광 빔 분할기(1)의 입사면(3a)에 입사된다. 그리고, 입사면(3a)으로부터 편광 빔 분할기(1)의 유리 프리즘(3)에 입사한 광은 대향면(3c)으로부터 에어갭(6)에 도달하고, 그 후 와이어 그리드 편광 분리 소자(4)의 금속 격자 구조면(4a)에서 편광 분리되는 것으로, P편광만이 유리 프리즘(2) 측에 입사한다. 그리고, 그 P편광은 출사면(2a)으로부터 출사되어 반사형 액정 패널(13)에 집광 조명한다.The light emitted from the light source (discharge lamp) 10 is collected by thereflector 11 and consists of a light beam of approximately parallel light. Then, the light enters theincident surface 3a of thepolarization beam splitter 1 through the illuminationoptical system 12. Then, the light incident on theglass prism 3 of thepolarization beam splitter 1 from theincident surface 3a reaches theair gap 6 from the opposingsurface 3c, and then the wire gridpolarization splitting element 4 The polarized light is separated from the metallattice structure surface 4a of P, and only P-polarized light is incident on theglass prism 2 side. The P-polarized light is emitted from theemission surface 2a and focused on the reflectiveliquid crystal panel 13.

반사형 액정 패널(13)에는 영상 신호(Sｖ)가 인가된다.The image signal S ′ is applied to the reflectiveliquid crystal panel 13.

인가되는 영상 신호(Sｖ)에 따라 , 반사형 액정 패널(13)은 내부의 액정에 전계를 인가한다. 액정 분자의 배열은 인가 전계에 의해 변화한다. 이 액정 분자의 배열에 의해, 광학활성이기 때문에, 입사광은 편광 회전하여 출사된다.In response to the applied image signal S \, the reflectiveliquid crystal panel 13 applies an electric field to the liquid crystal therein. The arrangement of the liquid crystal molecules changes with the applied electric field. Due to the arrangement of the liquid crystal molecules, since they are optically active, incident light is emitted by rotating in polarized light.

이 패널 출사광의 S편광은 영상 신호(Sｖ)에 따른 광학상으로 되지만, 재차 편광 빔 분할기(1)에 입사면(2a)으로부터 입사한다. 그리고, 유리 프리즘(2)을 통과하여 와이어 그리드 편광 분리 소자(4)의 금속 격자 구조면(4a)에 도달하고, 여기서 S편광만이 반사되어 출사면(2b)으로부터 투영 렌즈(14)로 향한다.The S-polarized light of the panel output light becomes an optical image according to the video signal S ', but again enters thepolarization beam splitter 1 from theincident surface 2a. Then, it passes through theglass prism 2 and reaches the metallattice structure surface 4a of the wire gridpolarization splitting element 4, where only the S polarized light is reflected and directed from theexit surface 2b to theprojection lens 14. .

투영 렌즈(14)는 반사형 액정 패널(13)에서 형성된 광학상을 투영 출력한다. 이것에 의해 영상이 확대 투영 표시된다.Theprojection lens 14 projects and outputs the optical image formed in the reflectiveliquid crystal panel 13. As a result, the image is enlarged and projected.

이 경우, 패널 출사광은 편광 빔 분할기(1)의 에어갭(6)을 통과하지 않고 투영 렌즈(14)에 의해 확대 투영되기 때문에, 에어갭(6)의 통과에 수반하는 비점수차가 발생하지 않고, 양호한 투영상을 얻을 수 있다.In this case, since the panel exit light is projected by theprojection lens 14 without passing through theair gap 6 of thepolarization beam splitter 1, astigmatism accompanying the passage of theair gap 6 does not occur. Instead, a good projection image can be obtained.

다음에 도 8은 반사형 액정 패널(13)에 S편광이 입사하는 예로서 광학계의 기본 구성을 나타내고 있다. 상기 도 7과 동일하게, 편광 빔 분할기(1)는 유리 프리즘(2) 측에 와이어 그리드 편광 분리 소자(4)가 접착되고 있는 구조로 하고 있다.8 shows the basic configuration of the optical system as an example in which S-polarized light is incident on the reflectiveliquid crystal panel 13. As in FIG. 7, thepolarizing beam splitter 1 has a structure in which the wire gridpolarization splitting element 4 is bonded to theglass prism 2 side.

광원(10)으로부터 출사되는 광은 반사경(11)에 의해 집광되고, 대략 평행광의 광속으로 되며, 조명 광학계(12)를 거쳐서 편광 빔 분할기(1)의 입사면(2a)에 입사된다.Light emitted from thelight source 10 is collected by the reflectingmirror 11, becomes a light beam of approximately parallel light, and enters theincident surface 2a of thepolarizing beam splitter 1 through the illuminationoptical system 12.

그리고, 입사면(2a)으로부터 편광 빔 분할기(1)의 유리 프리즘(2)에 입사한 광은 와이어 그리드 편광 분리 소자(4)의 금속 격자 구조면(4a)에서 편광 분리되는 것으로, P편광은 그대로 에어갭(6)을 통하여 유리 프리즘(3) 측에 도달하고, 한쪽 S편광은 반사되어 출사면(2b)으로부터 출사되고, 반사형 액정 패널(13)에 집광 조명한다.The light incident on theglass prism 2 of thepolarization beam splitter 1 from theincidence surface 2a is polarized to be separated from the metallattice structure surface 4a of the wire gridpolarization splitting element 4, and P polarization is It reaches theglass prism 3 side through theair gap 6 as it is, and one S polarization | polarized-light is reflected, it exits from theemission surface 2b, and condenses and illuminates the reflectiveliquid crystal panel 13.

영상 신호(Sｖ)가 인가되어 있는 반사형 액정 패널(13)에서 편광 회전하여 출사된 패널 출사광은 재차 편광 빔 분할기(1)에 입사면(2b)으로부터 입사한다. 그리고 유리 프리즘(2)을 통과하여 와이어 그리드 편광 분리 소자(4)의 금속 격자 구조면(4a)에 도달하고, 여기서 P편광만이 투과되어 투영 렌즈(14)로 향한다. 투영 렌즈(14)는 반사형 액정 패널(13)에서 형성된 광학상을 투영 출력한다. 이것에 의해 영상이 확대 투영 표시된다.In the reflectiveliquid crystal panel 13 to which the image signal S ′ is applied, the panel exit light emitted by polarization rotation is again incident on thepolarization beam splitter 1 from theincident surface 2b. Then, it passes through theglass prism 2 and reaches the metallattice structure surface 4a of the wire gridpolarization splitting element 4, where only P-polarized light is transmitted and directed to theprojection lens 14. Theprojection lens 14 projects and outputs the optical image formed in the reflectiveliquid crystal panel 13. As a result, the image is enlarged and projected.

이와 같이 반사형 액정 패널(13)에, S편광이 입사하도록 하여도 좋다. 또한, 이 경우, 편광 빔 분할기(1)의 에어갭(6)이기 때문에, 투영 렌즈(14)에 의해서 확대 투영 될 때에 비점수차가 발생하지만, 에어갭(6)으로서의 갭(gap)의 사이즈(갭폭)를 가능한 한 작게 하는 것으로, 그 비점수차를 실용상 문제가 되지 않는 레벨로 저감할 수 있다.In this manner, the S-polarized light may be incident on the reflectiveliquid crystal panel 13. In this case, since it is theair gap 6 of thepolarization beam splitter 1, astigmatism occurs when theprojection lens 14 is enlarged and projected, but the size of the gap as the air gap 6 ( By making the gap width as small as possible, the astigmatism can be reduced to a level that does not cause practical problems.

다음에 도 9에서, 편광 빔 분할기(1) 및 액정 패널(13)을, R(빨강), G(초록), B(파랑)의 각 색에 대응하여 각각 3개 이용한 반사형 액정 투사기 장치의 광학계의 예를 설명한다.Next, in Fig. 9, thepolarization beam splitter 1 and theliquid crystal panel 13 each use three reflective liquid crystal projector apparatuses corresponding to the respective colors of R (red), G (green), and B (blue). An example of the optical system will be described.

편광 빔 분할기(1R, 1G, 1B)는 상기 도 7 및 도 8의 편광 빔 분할기(1)와 동일한 구성으로 하고 있다.Thepolarizing beam splitters 1R, 1G, and 1B have the same configuration as thepolarizing beam splitter 1 of Figs. 7 and 8.

또, 액정 패널(13R, 13G, 13B)에는, 각각 R신호, G신호, B신호로서의 영상 신호가 공급되고 있다.Moreover, video signals as R signals, G signals, and B signals are supplied to theliquid crystal panels 13R, 13G, and 13B, respectively.

광원(10)으로부터 출사되고, 반사경(11)에서 대략 평행광의 광속으로 되는 백색광은 렌즈(19)를 거쳐서 우선 다이크로익 미러(16)에 도달하여, 다이크로익 미 러(16)에 의해서 B광만이 투과되고, R광 및 G광은 반사된다.The white light emitted from thelight source 10 and becoming the light flux of the substantially parallel light in thereflector 11 first reaches thedichroic mirror 16 via thelens 19 and is caused by thedichroic mirror 16 to be B. Only light is transmitted, and R light and G light are reflected.

R광 및 G광은 다음에 다이크로익 미러(17)에 도달하여, R광이 투과되고, G광이 반사된다.The R light and the G light then reach thedichroic mirror 17, whereby the R light is transmitted and the G light is reflected.

다이크로익 미러(16, 17)에서 RGB의 삼원색으로 분해된 각각의 광은 각 편광 빔 분할기(1R, 1G, 1B)에 입사한다.Each light decomposed into three primary colors of RGB in thedichroic mirrors 16 and 17 is incident on the respectivepolarizing beam splitters 1R, 1G and 1B.

또, 편광 빔 분할기(1R, 1G, 1B)의 금속 격자 구조면(4a)에 대하여의 P편광이 입사하는 위치에, 반사형 액정 패널(13R, 13G, 13B)이 설치되어 있다. 즉 반사형 액정 패널(13R, 13G, 13B)에는 P편광이 입사하는 배치 상태로 된다.In addition, reflectiveliquid crystal panels 13R, 13G, and 13B are provided at positions where P-polarized light is incident on the metallattice structure surface 4a of thepolarization beam splitters 1R, 1G, and 1B. In other words, P-polarized light enters the reflectiveliquid crystal panels 13R, 13G, and 13B.

우선 다이크로익 미러(17)를 투과한 R광은 편광 빔 분할기(1R)에 있어서, 그 와이어 그리드 편광 분리 소자(4)에 의해 편광 분리되어, P편광만이 투과되고, 반사형 액정 패널(13R)에 입사된다. 그리고, 반사형 액정 패널(13R)은 R영상 신호의 인가에 의해서, 입사광을 변조 출사시키지만, 그 패널 출사광은 편광 빔 분할기(1R)에서 S편광이 선택되고, 색합성 프리즘(15)에 입사된다.First, the R light transmitted through thedichroic mirror 17 is polarized and separated by the wire gridpolarization splitting element 4 in thepolarization beam splitter 1R, so that only P-polarized light is transmitted, and the reflective liquid crystal panel ( 13R). The reflectiveliquid crystal panel 13R modulates incident light by application of an R image signal, but S-polarized light is selected by thepolarization beam splitter 1R and the incident light is incident on thecolor synthesizing prism 15. do.

다이크로익 미러(17)에서 반사된 G광은 편광 빔 분할기(1G)에 있어서 편광 분리되어 P편광만이 투과되고, 반사형 액정 패널(13G)에 입사된다. 그리고, 반사형 액정 패널(13G)은 G영상 신호의 인가에 의해서, 입사광을 변조 출사시키지만, 그 패널 출사광은 편광 빔 분할기(1G)로 S편광이 선택되고, 색합성 프리즘(15)에 입사된다.The G light reflected by thedichroic mirror 17 is polarized by thepolarization beam splitter 1G, so that only P-polarized light is transmitted and is incident on the reflectiveliquid crystal panel 13G. The reflectiveliquid crystal panel 13G modulates incident light by application of a G video signal, but S-polarized light is selected by thepolarization beam splitter 1G and the incident light is incident on thecolor synthesizing prism 15. do.

다이크로익 미러(16)를 투과한 B광은 미러(18)에서 반사된 후, 편광 빔 분할기(1B)에 있어서 편광 분리되어 P편광만이 투과되고, 반사형 액정 패널(13B)에 입 사된다. 그리고 반사형 액정 패널(13B)은 B영상 신호의 인가에 의해서, 입사광을 변조 출사시키지만, 그 패널 출사광은 편광 빔 분할기(1B)에서 S편광이 선택되고, 색합성 프리즘(15)에 입사된다.The B light transmitted through thedichroic mirror 16 is reflected by themirror 18, and then polarized by thepolarization beam splitter 1B, so that only P-polarized light is transmitted, and enters the reflectiveliquid crystal panel 13B. do. The reflectiveliquid crystal panel 13B modulates the incident light by application of the B image signal, but thepolarized beam splitter 1B selects the S-polarized light and enters thecolor synthesizing prism 15. .

색합성 프리즘(15)에 있어서는, 입사된 R, G, B 각 광이 합성되어 같은 방향으로 출사된다. 그리고, 투영 렌즈(14)에 의해서, 칼라 영상으로서 확대 투영되게 된다.In thecolor synthesizing prism 15, incident light of R, G, and B is synthesized and emitted in the same direction. Then, theprojection lens 14 is enlarged and projected as a color image.

다음에 도 10도 편광 빔 분할기(1) 및 액정 패널(13)을, R(빨강), G(초록), B(파랑)의 각 색에 대응하여 각각 3개 이용한 반사형 액정 투사기 장치의 광학계의 예이지만, 이것은 액정 패널(13R, 13G, 13B)에는 S편광이 입사하는 구성으로 하고 있다.Next, FIG. 10 is an optical system of a reflective liquid crystal projector apparatus using threepolarized beam splitters 1 and aliquid crystal panel 13 corresponding to three colors of R (red), G (green), and B (blue), respectively. Although this is an example, S polarization is incident on theliquid crystal panels 13R, 13G, and 13B.

광원(10), 반사경(11), 렌즈(19), 다이크로익 미러(16, 17), 미러(18)에 의한 광학계는 상기 도 9와 동일하다.The optical system by thelight source 10, the reflectingmirror 11, thelens 19, the dichroic mirrors 16 and 17, and themirror 18 is the same as that of FIG.

다이크로익 미러(16, 17)에서 RGB의 삼원색으로 분해된 각각의 광은 각 편광 빔 분할기(1R, 1G, 1B)에 입사하지만, 이 경우, 편광 빔 분할기(1R, 1G, 1B)의 금속 격자 구조면(4a)에 대하여의 S편광이 입사하는 위치에, 반사형 액정 패널(13R, 13G, 13B)이 설치되어 있다.Each light decomposed into three primary colors of RGB in thedichroic mirrors 16 and 17 is incident on each of thepolarizing beam splitters 1R, 1G and 1B, but in this case, the metal of thepolarizing beam splitters 1R, 1G and 1B. Reflectiveliquid crystal panels 13R, 13G, and 13B are provided at positions where S-polarized light is incident on thegrating structure surface 4a.

그리고 다이크로익 미러(17)를 투과한 R광은 편광 빔 분할기(1R)에 있어서 편광 분리되고, S편광만이 반사되어 반사형 액정 패널(13R)에 입사된다. 그리고, 반사형 액정 패널(13R)은 R영상 신호의 인가에 의해서, 입사광을 변조 출사시키지만, 그 패널 출사광은 편광 빔 분할기(1R)에서 P편광이 선택되고, 색합성 프리 즘(15)에 입사된다.The R light transmitted through thedichroic mirror 17 is polarized by thepolarization beam splitter 1R, and only the S polarized light is reflected and incident on the reflectiveliquid crystal panel 13R. The reflectiveliquid crystal panel 13R modulates incident light by application of an R video signal, but P-polarized light is selected by thepolarization beam splitter 1R, and thecolor output prism 15 is selected by thepolarization beam splitter 1R. Incident.

다이크로익 미러(17)에서 반사된 G광은 편광 빔 분할기(1G)에 있어서 편광 분리되고, S편광만이 반사되어 반사형 액정 패널(13G)에 입사된다. 그리고, 반사형 액정 패널(13G)은 G영상 신호의 인가에 의해서, 입사광을 변조 출사시키지만, 그 패널 출사광은 편광 빔 분할기(1G)에서 P편광이 선택되고, 색합성 프리즘(15)에 입사된다.The G light reflected by thedichroic mirror 17 is polarized by thepolarization beam splitter 1G, and only the S polarized light is reflected and incident on the reflectiveliquid crystal panel 13G. The reflectiveliquid crystal panel 13G modulates incident light by application of a G video signal, but P-polarized light is selected by thepolarization beam splitter 1G and the incident light is incident on thecolor synthesizing prism 15. do.

다이크로익 미러(16)를 투과한 B광은 미러(18)에서 반사된 후, 편광 빔 분할기(1B)에 있어서 편광 분리되고, S편광만이 반사되어 반사형 액정 패널(13B)에 입사된다. 그리고, 반사형 액정 패널(13B)은 B영상 신호의 인가에 의해서, 입사광을 변조 출사시키지만, 그 패널 출사광은 편광 빔 분할기(1B)에서 P편광이 선택되고, 색합성 프리즘(15)에 입사된다.The B light transmitted through thedichroic mirror 16 is reflected by themirror 18 and then polarized by thepolarization beam splitter 1B, and only the S-polarized light is reflected and incident on the reflectiveliquid crystal panel 13B. . The reflectiveliquid crystal panel 13B modulates the incident light by application of the B image signal, but P-polarized light is selected by thepolarization beam splitter 1B, and the incident light is incident on thecolor synthesizing prism 15. do.

색합성 프리즘(15)에 있어서는, 입사된 R, G, B 각 광이 합성되어 같은 방향으로 출사된다. 그리고 투영 렌즈(14)에 의해서, 칼라 영상으로서 확대 투영된다.In thecolor synthesizing prism 15, incident light of R, G, and B is synthesized and emitted in the same direction. Then, theprojection lens 14 is enlarged and projected as a color image.

이 구성의 경우, 각 편광 빔 분할기(1R, 1G, 1B)에 있어서의 에어갭(6)이기 때문에, 투영 렌즈(14)에 의해서 확대 투영될 때에 비점수차가 발생한다. 이것에 의해 도 9의 구성의 경우에 비해 영상 품질은 열화 하지만, 에어갭(6)의 갭폭이 작으면 그다지 열화는 되지 않는다.In this configuration, since it is theair gap 6 in eachpolarizing beam splitter 1R, 1G, and 1B, astigmatism arises when it projects enlargedly by theprojection lens 14. As a result, the image quality deteriorates as compared with the case of the configuration in Fig. 9, but if the gap width of theair gap 6 is small, it does not deteriorate much.

또, 이 도 10의 구성에서는, 반사형 액정 패널의 배치 위치, 특히 반사형 액정 패널(13R와 13B)의 배치 위치가, 투영 렌즈(14)로부터 떨어질 수 있으므로, 광 학계의 구성에 여유가 있는 이점을 가진다.In addition, in the structure of FIG. 10, since the arrangement position of the reflective liquid crystal panel, in particular, the arrangement position of the reflectiveliquid crystal panels 13R and 13B may be separated from theprojection lens 14, there is room in the structure of the optical system. Has an advantage.

일반적으로, 투영 렌즈(14)로부터 액정 패널(13)까지의 거리를 백 포커스(back focus)라고 하고, 이 백 포커스가 짧을 정도 소형의 투영 렌즈를 사용할 수 있기 때문에 소형화나 비용 감소에 유리하다. 상기 도 9의 구성의 경우에 대해 백 포커스을 짧게 하려면 , 반사형 액정 패널(13R, 13B)을 투영 렌즈(14)에서 될 수 있도록 가까운 위치에 배치하고 싶지만, 실제의 광학계 얼라이먼트(alignment)상, 위치적으로 곤란하게 되는 경우가 있다. 이것에 대하여 도 10과 같은 구성에 의하면, 반사형 액정 패널(13R, 13B)은 투영 렌즈(14)와의 위치 관계로 얼라이먼트가 곤란하게 되는 것은 없다.In general, the distance from theprojection lens 14 to theliquid crystal panel 13 is called back focus, and since the projection lens can be used as small as the back focus, it is advantageous for miniaturization and cost reduction. In order to shorten the back focus in the case of the configuration of FIG. 9, the reflectiveliquid crystal panels 13R and 13B may be disposed as close to each other as possible from theprojection lens 14. However, the position of the reflectiveliquid crystal panels 13R and 13B may be arranged on the actual optical system alignment. It may become difficult in an enemy. On the other hand, according to the structure similar to FIG. 10, alignment of the reflectiveliquid crystal panels 13R and 13B with theprojection lens 14 does not become difficult.

이상, 액정 투사기 장치의 광학계의 구성예를 도 7 ~ 도 10에서 설명하여 왔지만, 상술한 구성의 편광 빔 분할기(1)를 이용하는 것으로, 고성능인 편광 분리 성능을 얻을 수 있고, 이것에 의해, 고효율로 밝고, 고품질인 화상을 투영 표시하는 반사형 액정 투사기 광학계를 실현할 수 있다.As mentioned above, although the structural example of the optical system of a liquid crystal projector device was demonstrated in FIGS. 7-10, thepolarization beam splitter 1 of the structure mentioned above is used, and high-performance polarization separation performance can be obtained, and, thereby, high efficiency The optical system of the reflection type liquid crystal projector for projecting and displaying a bright and high quality image can be realized.

또, 와이어 그리드 편광 분리 소자(4)는 파장 선택성이 없다고 하는 특징도 구비하기 때문에, R 광, G광, B광에 대응하는 편광 빔 분할기(1R, 1G, 1B)로서는 공통의 편광 빔 분할기 소자를 이용할 수 있고, 그것에 의해 제조 효율이나 비용 감소 등에도 형편이 좋다 .In addition, since the wire gridpolarization splitting element 4 also has a feature of no wavelength selectivity, thepolarization beam splitters 1R, 1G, and 1B corresponding to R light, G light, and B light have a common polarization beam splitter element. Can be used, which is advantageous for manufacturing efficiency and cost reduction.

또한, 액정 투사기 장치로 이용하는 편광 빔 분할기(1, 1R, 1G, 1B)로서는, 그 광학계의 설계에 따라서, 도 1 ~ 도 6에서 설명한 각종 구성예의 것을 채용할 수 있다 .In addition, as thepolarization beam splitters 1, 1R, 1G, and 1B used in the liquid crystal projector device, those of various structural examples described in Figs. 1 to 6 can be adopted depending on the design of the optical system.

따라서, 와이어 그리드 편광 분리 소자가, 제 1 및 제 2의 유리 프리즘에 끼워지는 위치에 배치되어 편광 빔 분할기를 형성하지만, 와이어 그리드 편광 분리 소자의 금속 격자면측은 공기층(에어갭)이 형성되는 구조로 된다. 즉, 금속 격자측을 접착제로 유리 프리즘에 접착하는 것은 아니기 때문에, 금속 격자가 접착제에 의해 파괴되어 버리는 것은 일어날 수 없다.Therefore, the wire grid polarization splitting element is disposed at a position to be fitted to the first and second glass prisms to form a polarization beam splitter, but the metal grid surface side of the wire grid polarization splitting element is formed with an air layer (air gap). It becomes That is, since the metal lattice side is not bonded to the glass prism with an adhesive, it is impossible to break the metal lattice with the adhesive.

또는, 금속 격자면측은 굴절률이 1인 공기층으로 이루어지기 때문에, 와이어 그리드 편광 분리 소자로서의 본래의 편광 분리 성능을 발휘할 수 있게 된다.Alternatively, since the metal lattice plane side is made of an air layer having a refractive index of 1, the original polarization separation performance as a wire grid polarization separation element can be exhibited.

이상으로부터 고성능의 편광 빔 분할기를 실현할 수 있다.As described above, a high performance polarizing beam splitter can be realized.

또, 금속 격자측이 공기층으로 이루어지는 스페이스를 확보하는 것은 제 1 및 제 2의 유리 프리즘이, 그 기둥 모양체의 상면과 하면이 고정 플레이트에 고착되도록 하는 것, 혹은, 제 1 및 제 2의 유리 프리즘의 대향면의 단부 혹은 대향면에 고착된 와이어 그리드 편광 분리 소자의 단부가 스페이서에 고착되는 구조로 하는 것으로, 용이하게 실현될 수 있다.In order to secure a space in which the metal lattice side is formed by the air layer, the first and second glass prisms are fixed to the fixing plate by the upper and lower surfaces of the columnar bodies, or the first and second glass prisms. The end face of the opposing face or the end of the wire grid polarization splitting element secured to the opposing face may be easily secured to the spacer.

또, 제 1 및 제 2의 유리 프리즘의 대향면의 양쪽에 와이어 그리드 편광 분리 소자를 고착하는 것, 즉 2개의 와이어 그리드 편광 분리 소자를 이용하는 것으로, 편광 분리 특성을 보다 향상시킬 수 있다.In addition, the polarization separation characteristics can be further improved by fixing the wire grid polarization separation elements to both of the opposing surfaces of the first and second glass prisms, that is, by using two wire grid polarization separation elements.

또 본 발명의 일실시의 형태인 액정 투사기 장치로서는, 반사형 액정 패널에 대응하여 설치되는 편광 빔 분할기로서, 상기 구성의 편광 분리 특성의 향상된 편광 빔 분할기를 이용하는 것으로, 고효율인 반사형 액정 투사기 장치를 실현할 수 있다.Moreover, as a liquid crystal projector apparatus which is one Embodiment of this invention, it is a reflective liquid crystal projector apparatus which is highly efficient by using the improved polarization beam splitter of the polarization separation characteristic of the said structure as a polarizing beam splitter provided corresponding to a reflective liquid crystal panel. Can be realized.

Claims (10)

Translated fromKorean

기둥 모양체의 측면으로서 광의 입사면 또는 출사면으로 이루어지는 제 1 및 제 2의 단면과, 대향면을 가지는 제 1의 유리 프리즘과,A first glass prism having first and second end faces made up of an incident surface or an exit surface of light as a side surface of the columnar body, an opposing surface,기둥 모양체의 측면으로서 광의 입사면 또는 출사면으로 이루어지는 제 1 및 제 2의 단면과 대향면을 가지는 제 2의 유리 프리즘과,A second glass prism having, as a side surface of the columnar body, a first and second end faces and an opposing face made of light entering or exiting surfaces;유리 기판의 한쪽 면에 금속 격자가 형성되어 이루어지는 와이어 그리드 편광 분리 소자를 가지고,It has a wire grid polarization splitting element in which a metal lattice is formed on one side of a glass substrate,상기 와이어 그리드 편광 분리 소자는, 상기 유리 기판의 상기 금속 격자가 형성되어 있지 않은 쪽의 면이, 상기 제 1의 유리 프리즘의 상기 대향면에 고착되고,In the wire grid polarization splitting element, a surface of the glass substrate on which the metal lattice is not formed is fixed to the opposite surface of the first glass prism,상기 제 2의 유리 프리즘은, 그 대향면이, 공기층을 형성하는 상태로, 상기 와이어 그리드 편광 분리 소자가 고착된 상기 제 1의 유리 프리즘의 상기 대향면에 대향하도록 배치되어 이루어지는 것으로 구성된 것을 특징으로 하는 편광 빔 분할기.The said 2nd glass prism is comprised so that the opposing surface may be arrange | positioned so that the said opposing surface of the said 1st glass prism to which the said wire grid polarization splitting element may be stuck may be arrange | positioned in the state which forms an air layer. Polarized beam splitter.제 1항에 있어서,The method of claim 1,상기 제 1 및 제 2의 유리 프리즘은, 그 기둥 모양체의 상면과 하면이 고정 플레이트에 고착되는 것으로, 상기 대향면끼리가 상기 공기층을 형성하면서 고정 배치되는 것으로 구성된 것을 특징으로 하는 편광 빔 분할기.The first and second glass prisms are configured such that the upper and lower surfaces of the columnar body are fixed to the fixing plate, and the opposite surfaces are fixedly arranged while forming the air layer.제 1항에 있어서,The method of claim 1,상기 제 1 및 제 2의 유리 프리즘은, 상기 대향면의 단부 혹은 상기 대향면에 고착된 상기 와이어 그리드 편광 분리 소자의 단부가 스페이서에 고착되는 것으로, 상기 대향면끼리가 상기 공기층을 형성하면서 고정 배치되는 것으로 구성된 것을 특징으로 하는 편광 빔 분할기.In the first and second glass prisms, an end portion of the opposing surface or an end portion of the wire grid polarization splitting element fixed to the opposing surface is fixed to a spacer, and the opposing surfaces are fixedly arranged while forming the air layer. Polarizing beam splitter, characterized in that consisting of.제 1항에 있어서,The method of claim 1,유리 기판의 한쪽 면에 금속 격자가 형성되어 이루어지는 제 2의 와이어 그리드 편광 분리 소자를 또한 구비하고,Also provided with a 2nd wire grid polarization splitting element in which a metal lattice is formed on one side of a glass substrate,상기 제 2의 와이어 그리드 편광 분리 소자는, 상기 유리 기판의 상기 금속 격자가 형성되어 있지 않은 쪽의 면이, 상기 제 2의 유리 프리즘의 상기 대향면에 고착되는 것으로 구성된 것을 특징으로 하는 편광 빔 분할기.The said 2nd wire grid polarization splitting element is a surface in which the said metal grating | lattice of the glass substrate is not formed is fixed to the said opposing surface of the said 2nd glass prism, The polarizing beam splitter characterized by the above-mentioned. .광원과,Light source,영상 신호에 따라 입사한 광을 변조하는 반사형 액정 패널과,A reflective liquid crystal panel which modulates incident light in accordance with a video signal;투영 렌즈와,With a projection lens,상기 광원으로부터 소정의 광경로에 유도된 광을 편광 분리하여 상기 반사형 액정 소자로 유도하고, 또 상기 반사형 액정 소자에서 반사된 광을 편광 분리하여 상기 투영 렌즈 측으로 유도하는 편광 빔 분할기를 구비하고,A polarization beam splitter which polarizes the light guided from the light source to a predetermined optical path to guide the reflective liquid crystal device, and polarizes the light reflected from the reflective liquid crystal device to guide the projection lens toward the projection lens; ,상기 편광 빔 분할기는,The polarizing beam splitter,기둥 모양체의 측면으로서 광의 입사면 또는 출사면으로 이루어지는 제 1 및 제 2의 단면과 대향면을 가지는 제 1의 유리 프리즘과,A first glass prism having, as a side surface of the columnar body, a first and second end faces and an opposing face made of light entering or exiting surfaces;기둥 모양체의 측면으로서 광의 입사면 또는 출사면으로 이루어지는 제 1 및 제 2의 단면과 대향면을 가지는 제 2의 유리 프리즘과,A second glass prism having, as a side surface of the columnar body, a first and second end faces and an opposing face made of light entering or exiting surfaces;유리 기판의 한쪽 면에 금속 격자가 형성되어 이루어지는 와이어 그리드 편광 분리 소자를 가지고,It has a wire grid polarization splitting element in which a metal lattice is formed on one side of a glass substrate,상기 와이어 그리드 편광 분리 소자는, 상기 유리 기판의 상기 금속 격자가 형성되어 있지 않은 쪽의 면이, 상기 제 1의 유리 프리즘의 상기 대향면에 고착되고,In the wire grid polarization splitting element, a surface of the glass substrate on which the metal lattice is not formed is fixed to the opposite surface of the first glass prism,상기 제 2의 유리 프리즘은, 그 대향면이, 공기층을 형성하는 상태로, 상기 와이어 그리드 편광 분리 소자가 고착된 상기 제 1의 유리 프리즘의 상기 대향면에 대향하도록 배치되어 이루어지는 것으로 구성된 특징으로 하는 액정 투사기 장치.The said 2nd glass prism is comprised so that the opposing surface may be arrange | positioned so that the said opposing surface of the said 1st glass prism to which the said wire grid polarization splitting element may be stuck may be arrange | positioned in the state which forms an air layer. Liquid crystal projector device.제 5항에 있어서,The method of claim 5,상기 소정의 광경로로서, 상기 광원으로부터의 백색광을, 적색, 녹색 및 청색 광으로 분리하는 분리 광학 수단을 구비하고,As the predetermined light path, having separation optical means for separating white light from the light source into red, green and blue light,상기 반사형 액정 패널로서, 적색, 녹색 및 청색의 각 색의 영상 신호에 따라 광학상을 형성하는 제 1, 제 2 및 제 3의 반사형 액정 패널을 구비하고,A reflective liquid crystal panel comprising: first, second and third reflective liquid crystal panels for forming an optical image in accordance with video signals of red, green, and blue colors;상기 편광 빔 분할기로서, 상기 분리 광학 수단에서 분리된 적색, 녹색 및 청색 광 및 상기 제 1, 제 2 및 제 3의 반사형 액정 패널에 각각 대응하는 제 1, 제 2 및 제 3의 편광 빔 분할기를 구비하고,As said polarizing beam splitter, first, second and third polarizing beam splitters corresponding to red, green and blue light separated by said separating optical means and respectively said first, second and third reflective liquid crystal panels And또한, 상기 제 1, 제 2 및 제 3의 반사형 액정 패널에서 반사되고, 상기 제 1, 제 2 및 제 3의 편광 빔 분할기로 편광 분리된 적색, 녹색 및 청색의 각 색의 광을 합성하여 상기 투영 렌즈에 이끄는 광합성 수단을 구비한 것으로 구성된 것을 특징으로 하는 액정 투사기 장치.In addition, the light of the red, green, and blue colors reflected by the first, second, and third reflective liquid crystal panels and polarized by the first, second, and third polarizing beam splitters are synthesized. And a photosynthesis means leading to said projection lens.제 5항에 있어서,The method of claim 5,상기 편광 빔 분할기는,The polarizing beam splitter,상기 광원으로부터의 광이 상기 제 1의 유리 프리즘을 거쳐서 상기 제 2의 유리 프리즘을 통과하도록 상기 반사형 액정 패널을 조사하고, 상기 반사형 액정 패널에 의해 변조된 광이 상기 제 1의 유리 프리즘에 고착된 상기 와이어 그리드 편광 분리 소자에 의해 반사하고, 상기 투사 렌즈에 출사되도록 배치되어 있는 것으로 구성된 것을 특징으로 하는 액정 투사기 장치.The reflective liquid crystal panel is irradiated so that light from the light source passes through the second glass prism through the first glass prism, and light modulated by the reflective liquid crystal panel is applied to the first glass prism. And reflecting by the fixed wire grid polarization separating element, and arranged to exit the projection lens.제 5항 또는 6항에 있어서,The method of claim 5 or 6,상기 편광 빔 분할기에 있어서의 상기 제 1 및 제 2의 유리 프리즘은, 그 기둥 모양체의 상면과 하면이 고정 플레이트에 고착되는 것으로, 상기 대향면끼리가 상기 공기층을 형성하면서 고정 배치되는 것으로 구성된 것을 특징으로 하는 액정 투사기 장치.The first and second glass prisms in the polarizing beam splitter are configured such that the upper and lower surfaces of the columnar body are fixed to the fixing plate, and the opposite surfaces are fixedly arranged while forming the air layer. Liquid crystal projector device.제 5항 또는 6항에 있어서,The method of claim 5 or 6,상기 편광 빔 분할기에 있어서의 상기 제 1 및 제 2의 유리 프리즘은, 상기 대향면의 단부 혹은 상기 대향면에 고착된 상기 와이어 그리드 편광 분리 소자의 단부가 스페이서에 고착되는 것으로, 상기 대향면끼리가 상기 공기층을 형성하면서 고정 배치되는 것으로 구성된 것을 특징으로 하는 액정 투사기 장치.In the first and second glass prisms in the polarizing beam splitter, an end portion of the opposing surface or an end portion of the wire grid polarization splitting element fixed to the opposing surface is fixed to a spacer. And a fixed arrangement while forming the air layer.제 5항 또는 6항에 있어서,The method of claim 5 or 6,상기 편광 빔 분할기는, 유리 기판의 한쪽 면에 금속 격자가 형성되어 이루어지는 제 2의 와이어 그리드 편광 분리 소자를 또한 구비하고,The polarizing beam splitter further includes a second wire grid polarization splitting element in which a metal lattice is formed on one surface of the glass substrate,상기 제 2의 와이어 그리드 편광 분리 소자는, 상기 유리 기판의 상기 금속 격자가 형성되어 있지 않은 쪽의 면이, 상기 제 2의 유리 프리즘의 상기 대향면에 고착되는 것으로 구성된 것을 특징으로 하는 액정 투사기 장치.The second wire grid polarization splitting element is configured such that a surface of the glass substrate on which the metal lattice is not formed is fixed to the opposite surface of the second glass prism. .

Images